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Kubernetes DNS

在 Kubernetes 集群中，服务发现是一个关键功能。Kubernetes DNS 是集群中用于解析服务名称的核心组件之一。它允许 Pod 通过服务名称而不是 IP 地址来访问其他服务，从而简化了服务之间的通信。

什么是 Kubernetes DNS？​

Kubernetes DNS 是一个内置的 DNS 服务器，它为集群中的服务提供域名解析功能。每个服务在创建时都会自动分配一个 DNS 名称，其他 Pod 可以通过这个名称访问该服务。Kubernetes DNS 的核心组件是 CoreDNS（或早期的 kube-dns），它负责处理集群内的 DNS 请求。

备注

Kubernetes DNS 是集群内部的服务发现机制，不适用于外部访问。

Kubernetes DNS 的工作原理​

Kubernetes DNS 的工作流程如下：

  1. 服务创建：当你在 Kubernetes 中创建一个服务时，Kubernetes 会为该服务分配一个 DNS 名称。
  2. DNS 解析：当 Pod 尝试访问某个服务时，它会向 Kubernetes DNS 发送 DNS 查询请求。
  3. DNS 响应：Kubernetes DNS 返回服务的 ClusterIP 或 Pod IP，Pod 可以使用该 IP 与服务通信。

DNS 名称格式​

Kubernetes 中的 DNS 名称遵循以下格式：

  • 服务名称：<service-name>.<namespace>.svc.cluster.local
  • Pod 名称：<pod-ip>.<namespace>.pod.cluster.local

例如，如果你在 default 命名空间中创建了一个名为 my-service 的服务，它的 DNS 名称将是 my-service.default.svc.cluster.local。

实际案例​

假设我们有一个简单的 Kubernetes 集群，其中包含以下服务：

  • 一个名为 frontend 的前端服务。
  • 一个名为 backend 的后端服务。

创建服务​

首先，我们创建 frontend 和 backend 服务：

yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: frontend
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: frontend
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 8080
yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: backend
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: backend
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 8080

在 Pod 中访问服务​

假设我们有一个 Pod 需要访问 backend 服务。在 Pod 中，我们可以通过以下方式访问：

bash
curl http://backend.default.svc.cluster.local

Kubernetes DNS 会将 backend.default.svc.cluster.local 解析为 backend 服务的 ClusterIP，从而允许 Pod 与 backend 服务通信。

使用 Mermaid 绘制 DNS 解析流程​

总结​

Kubernetes DNS 是 Kubernetes 集群中服务发现的核心组件。它通过为服务分配 DNS 名称，使得 Pod 可以通过服务名称而不是 IP 地址来访问其他服务。这种机制简化了服务之间的通信，并提高了集群的可维护性。

附加资源​

练习​

  1. 在你的 Kubernetes 集群中创建一个服务，并尝试从另一个 Pod 中通过 DNS 名称访问它。
  2. 修改服务的命名空间，观察 DNS 名称的变化。
  3. 使用 nslookup 或 dig 命令在 Pod 中查询服务的 DNS 记录。

通过这些练习，你将更好地理解 Kubernetes DNS 的工作原理及其在实际中的应用。